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理解修形齿轮图

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发表于 2023-9-15 11:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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图片1.png
    当我们拿到这样的修形图纸的时候很容易疑惑这个修形曲线代表的意义是什么呢?下面我们结合上面图纸实例给大家具体讲讲图纸  要表达的意思是什么。
图片2.png
    左侧有表格数据,这个表格数据是注明了一些特定位置的修形量。根据这个修形量,我们画出右边的齿形修形图。右边的齿形修形图就是我们齿轮加工完后上齿轮综合测量仪测量获得报告的线图形状。图形的纵坐标是展长,横坐标是修形量。
    看到这里相信大家会有很多问题了。为什么齿轮综合测量仪能反馈齿面质量?为什么理想渐开线的报告是一条直线?修形齿轮的齿形测量曲线是怎么约束齿面形状的呢?
    接下来我们一个问题一个问题的回答。
    为什么齿轮综合测量仪能反馈齿面质量?齿轮综合测量仪本质上其实就是一个轮廓仪,只是被测工件可以旋转。我们看到的报告其实就是“轮廓仪”探针的运动轨迹。类似轮廓仪的原理扫过齿面来实现对齿面加工质量的评估。
    为什么理想渐开线的报告是一条直线?因为一般轮廓仪扫过齿面其实你看不出来加工是否合格的。因为无法通过肉眼评估探针轨迹走的是不是渐开线。这个时候聪明的工程师就引入了被测工件可旋转的方法,利用渐开线特性,齿轮按固定角速度ω旋转的时候,探针在与基圆相切的直线轨迹上按线速度v运动,如果齿轮是完美渐开线,那么探针就是匀速直线运动。其中速度v等于齿轮基圆半径乘以角速度ω。
    为了帮助理解我们看下模拟的演示视频。
    了解了我们齿形的测量原理,那么修形图怎么看应该很简单了吧。
图片3.png
    这个修形参数告诉我们,在齿轮直径64.176mm处对应的理论展长是15.327mm,修形量要0.015mm就是说我们探针在齿轮旋转角度为31.151度的时候展开线上位置需要是15.327-0.015mm。在齿轮直径62.592mm处对应的理论展长是13.592mm,修形量为0,我们探针在齿轮旋转角度为27.624度的时候展开线上位置需要是13.592-0mm。
    那在齿轮在62.592到64.176之间的修形量该怎么算呢?我们看图,他是一条直线,竖坐标是展开线长度,横坐标是修形量,那么完全可以根据几何原理计算获得齿轮任意圆上的修形量。同样的道理,有的人会把齿形修形后形状设计为圆弧鼓形,那么他至少会告诉你三个位置的修形量,根据三点确定一个圆的理论我们可以获得这个圆的详细参数,那么在坐标轴上任意展长对应的修形量我们一样可以算出来。
在实际应用中,我们会将齿轮任意圆上的修形量近似等于任意圆上的齿厚减小量。这样我们可以方便又快速的获得修形后的实际齿形。因为我们实物评估是否合格是按K图要求来的。
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    将齿轮任意圆上的修形量近似等于任意圆上的齿厚减小量带来的误差很小。而我们实物做出来只要能不出框就行了。有的企业会把这个K形图打印后镂空叠加到报告上查看,这也不失为一个方便的方法。
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    下面我们看下按上面要求修形后齿形与理论齿形的差异。
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中间一部分区域是重合的,齿顶齿根被挖去了一点材料。
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    齿向修形其实和齿形修形是差不多的。如果是直齿,那么齿轮不需要旋转,探针其实就和轮廓仪差不多了。如果是斜齿,那么齿轮会进行一个旋转,保证探针从上往下扫描的理论轨迹是直线。旋转多少角度呢?需要根据你齿轮参数换算获得螺距,然后探针上下移动的时候齿轮旋转的角度都可以计算获得。而且探针理论速度和齿轮旋转角速度也是线形关系的。这样你螺旋角做得对了,那么也是一条直线,做的不对测量的实际线就会斜掉。如果齿向质量不好,那么扫出来的线就会歪歪扭扭。齿向修形理解就很简单啦,就是按图纸上要求的,在齿向某个位置齿厚减小对应修形量即可,探针自然会偏过去多少mm。我们看下仅进行齿向修形的齿轮和理论齿面的差异。
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只在中间有一点点重合。
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两端是修形量最大的地方,修形量的变化规律曲线为一段圆弧。

发表于 2023-9-15 16:37 | 显示全部楼层
从这个帖子看到了楼主的认真和专业性,然后很感兴趣地看了 henrymao 的一些主题帖子,很好的,比如:滑动率的物理意义、不均匀分布NGW行星轮夹角算法及其原理说明、蜗杆与直齿轮轴交角90°是可以啮合的、怎么设计合理的齿轮参数等。楼主有技术有思想也有个性,我已经将ETAGear公司的网站也收藏了。慢慢看。
发表于 2023-9-15 21:44 | 显示全部楼层
必须收藏下
发表于 2023-9-16 08:22 | 显示全部楼层
有内涵,学习学习
发表于 2023-9-18 09:44 | 显示全部楼层
寫的真棒
发表于 2023-9-18 11:27 | 显示全部楼层
学习了,谢谢楼主。
发表于 2023-9-18 11:33 | 显示全部楼层
非常棒,很系统
发表于 2023-9-19 12:29 | 显示全部楼层
学习了,感谢楼主
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